在嚴峻環境中使用不鏽鋼外殼保護連接器

工業與航海環境對電子系統的設計人員來說，是最嚴峻的兩種挑戰。工業與工廠自動化環境會暴露在高溫、濕氣、灰塵、衝擊與振動、水柱以及消毒化學品中。航海環境也面臨許多同樣的問題，並且還有鹽霧和強烈陽光的額外影響。無論環境如何，電子連接器必須受到良好保護，以確保安全可靠地運作。

連接器的外殼是負責防禦的關鍵與第一道防線，可促進密封與鎖定。外殼可保護接頭免受外界影響，例如濕氣、水分、灰塵、機械衝擊、異物、冷卻劑、消毒化學品及油脂等。還能隔開電磁干擾 (EMI)。

讓我們來看看連接器外殼的結構，及其如何保護連接器較脆弱的內部構造。接著再查看 Harting 的 Han-INOX 系列不鏽鋼護罩和外殼的外殼範例。

連接器的構造解析

一個耐用的連接器組合，可連接訊號、電力或兩者 (如圖 1)。在連接器內，公端和母端嵌件可固定住觸點，以便與對應的電路配接。水和其他導電液體，甚至是帶有懸浮微粒的高濕度環境，都可能會讓絕緣層橋接並造成損壞。此時連接器外殼就可派上用場。

圖 1：此為典型多導線連接器的元件。(圖片來源：Harting)

連接器外殼通常具有護罩，可蓋住接線處的活動部位，也有纜線夾，可固定電線並提供防拉效果。纜線夾的接頭具有單一或多重密封，可保護纜線入口，避免灰塵和液體侵入。外殼屬於固定零件，通常是硬性安裝在隔板或面板上。在電纜對電纜連接的情況下，外殼可能由上下護罩組成。為因應嚴峻環境暴露而設計的連接器護罩與外殼，會採用不鏽鋼製造，因其機械強度高且耐化學品、鹽水及腐蝕，能在惡劣環境中提供長久的使用壽命。

公端和母端嵌件連同相關觸點，都會裝進護罩和外殼中。外殼具有一種鎖定機構，在設計上可將兩個元件固定在一起，即使在衝擊和振動下亦能維持固定。氟橡膠密封件可將護罩接至外殼，並將外殼接至安裝表面。這些全天候密封件具有傑出特性，包括高耐熱性、耐臭氧性並可耐受多種化學品。

密封品質評等

連接器密封的品質以其侵入防護等級 (IP 等級)決定。IP 等級由兩位數字組成。第一個數字代表對固體顆粒物 (如塵埃和沙子) 的防護等級，數字從 0 至 6，0 表示無防護，6 表示完全防護。第二個數字表示防水等級。此等級的數字從 0 到 9，0 表示無防護，9 表示能防護來自高壓蒸氣噴射清潔器的水。IP65 等級表示該防水連接器能抵抗來自任何方向的水管水流。IP67 等級代表該防水連接器能承受短暫浸水。

不鏽鋼連接器外殼的範例

連接器外殼的設計就是要裝入觸點嵌件。例如，Harting 的 19440031750 (圖 2) 是一款電纜對電纜的不鏽鋼連接護罩。

圖 2：19440031750 不鏽鋼連接護罩預計用於電纜對電纜連接應用。(圖片來源：Harting)

此護罩尺寸可配合 Harting 3A 觸點嵌件，表面採用霧面處理，並含有單推桿中心位置鎖定夾。裝入嵌件與密封件並配接後，侵入防護等級可達到 IP67。

配接的 19440031440 護罩 (圖 3) 具有鎖定銷，能與接頭上的鎖定夾扣合。

圖 3：19440031440 護罩能與相容的單推桿連接護罩鎖定。(圖片來源：Harting)

兩個外殼皆有螺紋開口 (此例在頂端)，可用來裝入纜線夾及纜線接頭。鎖定銷的外殼也可提供具有側邊進線孔的替代款式。

若要容納較大的 B24 系列觸點嵌件，設計人員可以選擇 19440240427 (圖 4)。此護罩亦具有頂端進線孔及雙重鎖定銷。

圖 4：19440240427 護罩可容納 B24 觸點嵌件，具有防塵及防水特性。(圖片來源：Harting)

19440240427 連接器護罩可提供側邊進線孔款式，並具備 IP65 等級。

可相容於 19440240427 的 B24 塊狀或隔板安裝底座為 19440240301 (圖 5)。

圖 5：B24 相容的 19440240301 底座具有雙重鎖定配置，防護等級為 IP65。(圖片來源：Harting)

具有 IP65 等級，並採用雙鎖定推桿配置，可用來固定配接護罩。如同底座主體，鎖定桿也採用不鏽鋼製成。

19440160527 (圖 6) 就是側邊進線護罩的範例之一，可容納 B16 觸點嵌件。具有 IP65 侵入防護等級，並且採用雙重鎖定配置。

圖 6：B16 相容的 19440160527 護罩具有側邊進線孔，並採用雙重鎖定配置。(圖片來源：Harting)

相容於 19440160527 的 B16 底座為 19440160301 (圖 7) 面板或隔板安裝式底座。此底座具有底部嵌件入口，並具有 IP65 防護等級。

圖 7：19440160301 B16 底座同樣採用雙鎖定桿設計。(圖片來源：Harting)

結論

從工業到航海應用，設計人員都要確保電氣連接安全可靠。Harting 的 Han-INOX 不鏽鋼連接器外殼可在最嚴峻的操作環境中，保護連接器，以免受到機械衝擊、灰塵、水或腐蝕性化學物質的侵害。